package leetcode.top100;

import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Map;

/**
 * 给定一个字符串 s 和一个非空字符串 p，找到 s 中所有是 p 的字母异位词的子串，
 * <p>
 * 返回这些子串的起始索引。
 * <p>
 * 字符串只包含小写英文字母，并且字符串 s 和 p 的长度都不超过 20100。
 * <p>
 * 说明：
 * <p>
 * 字母异位词指字母相同，但排列不同的字符串。
 * 不考虑答案输出的顺序。
 * 示例 1:
 * <p>
 * 输入:
 * s: "cbaebabacd" p: "abc"
 * <p>
 * 输出:
 * [0, 6]
 * <p>
 * 解释:
 * 起始索引等于 0 的子串是 "cba", 它是 "abc" 的字母异位词。
 * 起始索引等于 6 的子串是 "bac", 它是 "abc" 的字母异位词。
 *  
 * <p>
 * 示例 2:
 * 输入:
 * s: "abab" p: "ab"
 * <p>
 * 输出:
 * [0, 1, 2]
 * <p>
 * 解释:
 * 起始索引等于 0 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的字母异位词。
 * 起始索引等于 1 的子串是 "ba", 它是 "ab" 的字母异位词。
 * 起始索引等于 2 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的字母异位词。
 * <p>
 * 滑动窗口类似见
 * {@link Code03_LongestUnRepeatString}
 * <p>
 * {@link Code76_MinCoveredSubString_最小覆盖子串}
 *
 * @date 2020/4/6 19:59
 */
public class Code438_字母异位词 {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "cbaebabacd", p = "abc";
        System.out.println(new Code438_字母异位词().findAnagrams2(s, p));
    }

    /**
     * 方式1：每一个进行判断。
     * 时间O(sp)
     */
    public List<Integer> findAnagrams1(String s, String p) {
        if (s == null || p == null || s.length() < p.length()) return new LinkedList<>();
        List<Integer> res = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i <= s.length() - p.length(); i++) {
            //对i到 i+p.len 判断。这里要保证判断的两个子串长度一致
            if (satisfy(s.substring(i, i + p.length()), p)) res.add(i);
        }
        return res;
    }

    //判断s中是否含有p的所有。用hash.
    // s存放所有+1，遍历p所有-1，最后判断s是否空
    public boolean satisfy(String s, String p) {
        Map<Character, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            map.put(s.charAt(i), map.getOrDefault(s.charAt(i), 0) + 1);
        }
        for (int i = 0; i < p.length(); i++) {
            char c = p.charAt(i);
            //如果没有，直接返回
            if (!map.containsKey(c)) return false;
            //譬如s = ab ，p = aa。那么第二个a时count= 0不足
            int count = map.get(c);
            if (count == 0) return false;
            map.put(c, count - 1);
        }
        return true;
    }

    /**
     * 方式2：滑动窗口。   如  s = ababcq   p = bc
     * 基于这样一种机制：left，right为窗口边界。
     * 1)left = right = 0;
     * 2) right++,直到满足滑动窗口内的subString 包含p所有字符。  subString = ababc
     * 3) 优化滑动窗口，直到窗口最小，且满足滑动窗口内的subString 包含p所有字符。 subString=bc
     * 4)left++，转2.
     * <p>
     * 总的时间复杂度是O(p + 2s)
     */
    public List<Integer> findAnagrams2(String s, String p) {
        if (s == null || p == null || s.length() < p.length()) return new LinkedList<>();
        //使用两个map分别装t和滑动窗口内的字符
        Map<Character, Integer> pMap = new HashMap<>();
        for (int i = 0; i < p.length(); i++) {
            pMap.put(p.charAt(i), pMap.getOrDefault(p.charAt(i), 0) + 1);
        }
        //设置一个量，表示出现的不同字符种类
        int formed = 0;
        int required = pMap.size();
        Map<Character, Integer> winMap = new HashMap<>();
        int left = 0;
        int right = 0;
        List<Integer> res = new LinkedList<>();
        while (right < s.length()) { //俩while最多执行 2s.length 次 left++,right++总有一个执行
            char c = s.charAt(right);
            //winMap更新字符个数
            winMap.put(c, winMap.getOrDefault(c, 0) + 1);
            //如果tmap包含c，并且tamp中c的个数和winmap中c的个数一样，
            // 那么说明有一个字符已经统计完了
            if (pMap.containsKey(c) && winMap.get(c).equals(pMap.get(c))) {
                formed++;
            }
            //如果该窗口内都已经统计完了，那么优化窗口为最小
            while (left <= right && formed == required) {
                //看left
                c = s.charAt(left);
                //如果滑动窗口大小为p，就存放left。能来到这里，说明winMap中含有pMap中所有的字符
                if (right - left + 1 == p.length()) {
                    res.add(left);
                }
                //window移除left
                winMap.put(c, winMap.get(c) - 1);
                //如果已经不满足s包含所有的t
                if (pMap.containsKey(c) && winMap.get(c) < pMap.get(c)) {
                    formed--;
                }
                left++;
            }
            right++;
        }
        return res;
    }
}
